倒“T”型預制混凝土模板在高拱壩大跨度梁施工中的運用

盧世祥 師露宇

摘要：高拱壩壩體上面布設的大跨度梁優質快速施工一直是拱壩施工的重難點，而就常規施工方案來說具有施工內容多、安全風險大、成本控制難等顯著缺點制約現場施工。金沙江白鶴灘水電站高拱壩表孔大梁采用表孔閘墩跨中分縫的設計方案，為跨度在17.258m～18.341m之間的簡支梁結構。為進一步優化施工方案，減少首層支撐系統施工，加快施工進度，降低安全風險及成本控制，白鶴灘水電站表孔大梁采用倒“T”型預制混凝土模板作為底模進行施工，能夠很大程度的規避常規方案的缺點。在表孔大梁底模施工過程中采用倒“T”型預制混凝土模板，充分體現了在高拱壩大跨度梁施工過程中的優越性。結果表明在高拱壩大跨度梁施工中采用倒“T”型預制混凝土模板作為底模，具有安全系數高，施工進度快，裝配式吊裝作業的顯著特點，應用效果良好，節省了材料，方便了施工，具有一定的工程價值。

關鍵詞：倒“T”型預制混凝土模板;白鶴灘壩頂表孔大梁;大跨度

1工程概述

白鶴灘大壩采用橢圓型混凝土雙曲拱壩，壩身從下往上有6個導流底孔、7個泄洪深孔、6個泄洪表孔。泄洪孔口按水舌“縱向分層起躍，橫向充分擴散，空中碰撞消能，分散入水”的原則進行布置。大壩1#～6#表孔分別位于15#～21#壩段，為開敞式溢洪道，對稱于溢流中心線布置。

表孔大梁為置于7個表孔閘墩上的多跨連續梁結構，大梁高程為820.0m～834.0m，順河向長度為15.291m～18.133m，橫河向跨度為17.258m～18.341m的矩形梁結構。表孔大梁施工難度大，受力復雜，備倉時間長，制約大壩整體澆筑進度。根據參建四方討論意見，表孔大梁擬從高程820.0m部位與壩體閘墩脫開澆筑。在表孔閘墩垂直水流方向設置寬度為1.2m的寬縫將上游閘墩與下游閘墩脫開澆筑，同時在表孔大梁搭接的閘墩部位設置順水流方向寬縫將各孔大梁分隔開，即大梁分縫設置于表孔閘墩部位，使每個表孔大梁單獨進行施工，待表孔大梁混凝土澆筑完成后，再進行寬縫回填施工。大梁首倉采用倒“T”型預制梁作為底模施工，預制梁混凝土采用C40混凝土。

2倒“T”型預制混凝土模板制作

2.1預制場地規劃

由于單根倒“T”型預制混凝土模板的重量均在25t左右，需要通過纜機吊裝入倉進行安裝。本著安全高效的原則優先選擇纜機吊運范圍內的高

程834m平臺作為預制、養護及堆放場地。結合進度計劃要求，選擇高程834m平臺上面的兩個區域作為場地同步展開施工，單個預制場地計劃預制7根大梁模板，尺寸分別為13.2m×15m、13.9m×15m，其余均為養護堆放場地，兩塊預制場地均采用大面板找平拼接作為底模，底部垂直預制梁方向間隔75cm布設雙肢][16a槽鋼。為保證養護水不污染壩頂平臺，整個場地需采用磚砌體圍設作為養護池，場地尺寸為72.9m×20.5m，磚砌體內側及底部15cm范圍內采用M15水泥砂漿抹面，抹面厚度為2cm。

2.2施工流程

倒“T”型預制混凝土模板施工流程為：

2.3施工方法

2.3.1選定混凝土配合比

在試驗室進行混凝土配合比設計試驗，配置的混凝土拌合物應滿足和易性、凝結速度等施工條件，混凝土試件應符合強度、耐久性等質量要求。配合比試驗完成后將試驗結果報予監理單位審批，按監理單位批準的配合比進行加工。

2.3.2模板施工

倒“T”形預制梁混凝土模板采用定型模具。定型模具具有以下特點：結構堅固耐用，在振動和立模過程中疲勞強度大;通過成熟施工工藝手段，有效控制混凝土預制構件的體型，且使用壽命更長。

根據預制場地規劃布置及相關要求安裝固定專用定型模具，模具上部采用鋼管進行加固，中部采用對拉絲桿進行加固、底部采用限位角鋼進行加固。模板運至現場前需在加工廠進行試拼裝，確保用于混凝土預制構件的模板各部尺寸準確，邊緣順直，滿足實際施工需要。立模施工前檢查模板底模是否平整、光潔、有無凹凸變形或油污等，并清洗模板，確保模板表面整潔。

2.3.3鋼筋制安

表孔大梁預制梁結構鋼筋主要為：腰筋、箍筋及構造鋼筋為φ12鋼筋;倒“T”形預制梁底部翼緣縱向受拉區域鋼筋為φ32鋼筋;頂部受壓區域鋼筋為φ25，保護層厚度為35mm。

鋼筋安裝前根據間距要求在架立筋上劃好線，將加工好的鋼筋按所劃線位進行人工綁扎或焊接。鋼筋及埋件焊接前應根據施工條件進行試焊，合格后方可進行正式施焊。鋼筋焊接的接頭形式、焊接方法、焊接材料的性能、適應范圍應符合《鋼筋焊接及驗收規程》的規定。鋼筋綁扎完后對鋼筋規格、數量、排距、尺寸、標高、綁扎方式、安裝位置、保護層厚度進行檢查，確保符合設計要求。

為滿足保護層的厚度要求，鋼筋和模板之間可設置強度不低于設計強度的混凝土墊塊，墊塊分散布置，相互錯開，鋼筋安裝完成后在混凝土澆筑前拆除底層鋼筋墊塊，確保混凝土外觀質量。

安裝后的鋼筋加固牢靠，且在混凝土澆筑過程中安排專人看護經常檢查，防止鋼筋移位和變形。

2.3.4混凝土施工

⑴澆筑前準備

澆筑前，要對所有操作人員進行詳細的安全技術交底，并對模板、鋼筋的穩固性以及混凝土的拌和、運輸、澆筑所需的機具設備是否齊全完好進行一次全面檢查。

在所有鋼筋已綁扎，安裝準確、模板已安裝牢固后，班組先自檢、后質檢人員終檢，填寫鋼筋、模板質量檢驗評定表，并報請監理驗收;獲得監理的批準、簽發開倉證后，按《水工混凝土施工規范》（DL/T5144-2015）及國家頒發的其他混凝土施工規范中有關規定進行澆筑。

⑵混凝土生產及運輸

混凝土主要由大壩高線混凝土拌和系統供料，生產過程中需嚴格按照實驗室提供的配合比及相關參數進行控制，避免不合格混凝土入倉影響預制梁的相關性能。

混凝土采用自卸汽車配合纜機運輸至預制場地，配合受料斗+泵車入倉澆筑。

⑶預制梁混凝土

單塊預制梁混凝土方量約8.0m3單批次預制7塊，為滿足混凝土澆筑需要，需采用“9m3罐車+泵車”的方式入倉。為保證每塊預制梁一次性澆筑完成，需增設一臺泵車及套泵管作為備用，避免意外發生。

⑶混凝土振搗及收倉。

預制梁混凝土采用人工平倉，其鋼筋密集，主要采用插入式φ50軟軸棒進行振搗，振搗時應嚴格按照相關工藝要求進行，振搗時間適中，以混凝土表面呈水平不再顯著下沉、不再出現氣泡、表面泛出灰漿為準，避免過振、漏振或欠振，保證混凝土密實性。

澆筑過程中隨時檢查混凝土的坍落度，嚴禁混凝土澆筑過程中加水，以保證混凝土的質量?；炷翝仓^程中，質檢員現場盯倉，并做好混凝土澆筑質量檢查記錄。

混凝土收倉后，由人工持鐵抹子收面，抹面應平順、平整、直順，不得有裂縫、空鼓現象，混凝土表面無蜂窩、麻面和其它缺陷。預制件混凝土澆筑完后，保證混凝土表面平整，無收縮裂紋及凸、凹起伏面。

2.3.5堆放及保護

混凝土預制構件堆放場地做到平整堅實，場地堆放周邊設計不得引起混凝土構件的損壞。注意預制梁養護時枕木擺放位置與預制梁永久受力狀態擺放相同。

由于壩體預制構件規格多，不利于標準化施工，安裝時容易出錯，所以預制構件經監理人檢查合格后，在預制件上噴涂構件的編號，標明構件

型號、制作日期、安裝方向、安裝時間，經出廠驗收合格后，方可運輸到現場安裝。

3倒“T”型預制混凝土模板吊裝

⑴安裝前驗收

所有預制構件均在預制場地內進行加工生產，按照預制構件的需求計劃安排分批分類向“終檢”提交預制構件的合格證書、質量檢查和檢測記錄及混凝土抗壓強度檢驗報告等質保資料，“終檢”及時對預制構件檢查驗收并及時報請監理工程師驗收。預制件安裝前須對預制件新老混凝土接觸面進行沖毛處理。

⑵安裝方法

①準備工作

根據預制梁特性表可知預制梁最大重量為26.04t，最大長度14.6m，可用單臺纜機起吊，選取直徑36mm的鋼絲繩。為保證吊運的安全性，根據預制件的重量及結構仔細檢查吊耳、鋼絲繩、繩卡、卸扣等是否滿足吊裝要求等。

為確保吊裝精度，預制梁吊裝前須由測量人員在現場提前放樣并做標記。

②起吊

纜機吊起時，先吊起20～50cm，檢查吊耳穩定性、鋼絲繩、繩卡、卸扣的可靠性和綁扎的牢固性等，確認可靠后，才能繼續起吊。

首先將倒“T”形預制梁清理干凈，然后利用纜機先將倒“T”形預制梁吊運至表孔閘墩下游安裝部位上方5m高左右，然后微速降至指定位置。吊件下降過程中，嚴禁非吊裝操作人員進入吊裝區域，下降至一定高程后，操作人員牽引預先固定在倒“T”形預制梁吊耳的牽引繩對預制件進行牽引定位。倒“T”形預制梁初步就位后，利用10t手動葫蘆按照測量要求再對倒“T”形預制梁安裝位置進行細部微調，確保倒“T”形預制梁安裝精度達到設計要求。施工局“終檢”按照測量放樣點對安裝的倒“T”形預制梁進行復核，合格后填寫倒“T”形預制梁安裝檢查記錄，并報請監理工程師驗收。

預制梁吊裝應首先完成靠上游第一塊預制梁安裝，就位后精調位置，然后往下游側依次安裝，每次遇方案中的控制點時，均需進行復測，保證預制梁拼裝體型滿足設計要求。

預制梁吊裝完成后，采用預縮砂漿對預制梁底部拼接部分進行封閉，需注意拼接部位回填的砂漿填充密實。

4應用前景分析

倒“T”型梁在白鶴灘表孔大梁施工中的成功運用，與傳統方案比較進行了極大改觀，充分在進度計劃、安全風險、質量管控及成本管理等方面體現出明顯優勢，同時也能夠迎合裝配式施工的這一趨勢。對高拱壩大跨度梁的施工積累寶貴的經驗，從大跨度梁施工的總體規劃、施工安排、預制構件制作及安裝等全過程提供指導。與此同時，還可以在水電、鐵路、航運、橋梁等工程大跨度梁施工中也進行推廣使用，為各類工程大跨度梁安全施工增磚添瓦。

參考文獻：

[1]《水工混凝土施工規范》（DL/T5144-2015）;[2]《水利水電工程模板施工規范》（DL/T5110-2013）;[3]《組合鋼模板技術規范》（GB/T50214-2013）;[4]《水工混凝土鋼筋施工規范》（DL/T5169-2013）。

作者簡介：盧世祥，男，1992年出生，助理工程師，青海西寧，水利工程施工;

師露宇，男，1990年出生，助理工程師，甘肅定西，水利工程施工。